裁判表决电路的设计

裁判表决电路的设计
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
东北大学秦皇岛分校电子信息系电子线路课程设计
裁判表决电路
专业名称
班级学号
学生姓名
指导教师
设计时间
课程设计任务书
专业：通信工程学号：4091127学生姓名（签名）：
设计题目：裁判表决电路
一、设计实验条件
数字电路实验室
二、设计任务及要求
1.根据设计课题要求，查阅相关资料；
2.通过设计方案的比较及所得逻辑器件，拿出最优的设计方案；
3.完成电路的安装、测试；
4.编写设计、安装、测试报告；
5.总结心得体会。

三、设计报告的内容
1.设计题目与设计任务
设计题目：裁判表决电路
设计任务：设计一个4裁判表决电路，其中A裁判为主裁判，B、C、D为副裁判；表决规则为：1）少数服从多数；2）当同意和反对人数相同时，服从主裁判。

电路设计规则为：同意用逻辑“1”表示，反对用逻辑“0”表示。

电路输出Y等于“0”表示决议不通过，等于“1”表示决议通过要求：写出输出Y的最简与或表达式。

用仿真技术模拟实现上述功能。

（1页）
2.前言
设计目的：训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路能力，并能够在软件平台上搭建并仿真。

设计意义：通过课程设计学生应掌握设计所用硬件电路的工作原理，EDA软件的使用方法，能够熟练地利用EDA设计、调试数字电路系统，独立完成设计安装、测试全过程。

3.设计主体
各部分设计内容：
裁判表决器功能：设计四人裁判表决器，要求如果同意通过人数大于不同意通过人数则结果为通过，反之则不通过；如果同意通过人数等于不同意通过人数，则以主裁判的决定为最终结果；裁判不可弃权，只能选择通过或者不通过。

通过时有红灯亮起。

⑴逻辑赋值：设裁判四人分别为A B C D，表决结果为Y，裁判通过输出为1，不通过输出为0；最终表决结果通过输出为1，不通过输出为0。

⑵列写真值表：
表1 真值表
A B C D Y
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
（2页）
⑶由真值表得出逻辑表达式：Y=AB+AD+AC+BCD
⑷选定器件类型为小规模集成电路。

⑹器件选择： DSWPK-4 1个
74LS00D 1个
74LS10D 1个
74LS20D 1个
红色发光二极管 1个
5V电源Vcc 1个
⑺画出逻辑电路图：
图1 用Multisim绘制表决器逻辑电路图
（左边四个端点分别为A B C D；右边的一个端点为输出Y）
（3页）
⑻用Multisim软件仿真表决器电路图：
图 2 仿真软件绘制表决器电路图
分析：根据要使用的逻辑元器件，将所得逻辑表达式Y两次取反，便可以用含有与非门的74LS00,74LS10,74LS20片子来实现。

其中74LS00实现AB非、 AC非、 AD非，74LS10实现BCD非，74LS20实现上述四个因式相与取非的的功能。

⑼仿真结果表:
（4页）
表2 仿真结果表
A B C D Y LCD灯
0 0 0 0 0 不亮
0 0 0 1 0 不亮
0 0 1 0 0 不亮
0 0 1 1 0 不亮
0 1 0 0 0 不亮
0 1 0 1 0 不亮
0 1 1 0 0 不亮
0 1 1 1 1 亮
1 0 0 0 0 不亮
1 0 0 1 1 亮
1 0 1 0 1 亮
1 0 1 1 1 亮
1 1 0 0 1 亮
1 1 0 1 1 亮
1 1 1 0 1 亮
1 1 1 1 1 亮
⑽结论：通过Multisim软件仿真结果可以得出，DSWPK-4取不同的高低电平，对应A B C D不同的高低电平取值组合，输出端发光二极管得到高电平则亮，反之则灭，结果同真值表相同。

即目标逻辑功能——四人裁判表决器可以实现。

4.结束语
本次课程设计是我做的第一个课设，开始的时候觉得特别有压力，老师说的软件之前都没有用过，所以不知道从哪里下手，慢慢的通过百度搜索，了解了EDA 的基本功能。

了解之后我们就进入了初步的设计阶段，我们的题目——裁判表决电路的原理应该是最简单的题目，这道题之前我就做过好多次，所以原理的设计我显得得心应手，通过队友的帮助，我用Multisim进行画图的初级阶段，画好图之后我们一起讨论电路的仿真过程，其实做好之后就觉得这道题目就是一个纸老虎，我们就是把电路接上一个高低电平控制端，加上发光二级管，我们的电路就正常运行，总的来说我们的题目确实是挺简单的，通过这次课设我觉得我最大的收获就是学会了仿真软件的使用，熟悉了软件的基本功能，为后续学习打下了坚实的基础。

最后，感谢老师给我们这次学习的机会！
（5页）
5.参考资料
［1］东北大学秦皇岛分校电子技术实验指导书
[2] 清华大学电子学教研组编闫石主编：《数字电子技术基础》（第四版）
[3] 网页：/question/147649258.html（关于题目）
[4] 网页：/view/a1fc1af49e3143323968938a.html（关于仿真软件）
[5] 网页：/soft/3683.html（关于公式编辑器）
四、设计时间与安排
1、设计时间： 2周
2、设计时间安排：
熟悉实验设备、收集资料：0.5 天
设计图纸、实验、计算、程序编写调试：1.5 天
编写课程设计报告：0.5 天
答辩：1 天
（6页）。